(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メルトフローレート（ＭＦＲ）が３〜１５ｇ／１０分のポリカーボネート樹脂を基材樹脂とし、密度が０．０８〜０．６ｇ／ｃｍ３のポリカーボネート樹脂発泡粒子成形体からなり、該成形体の８０℃における５０％圧縮時のエネルギー吸収量を該成形体の密度で除した値が３０（ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ３）／（ｇ／ｃｍ３）以上であることを特徴とする自動車用エネルギー吸収材。
【請求項２】
ポリカーボネート樹脂発泡粒子成形体の８０℃における５０％圧縮時のエネルギー吸収量を該成形体の２３℃における５０％圧縮時のエネルギー吸収量で除した値が０．６以上である請求項１に記載の自動車用エネルギー吸収材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐熱性、耐衝撃性及び強度に優れるポリカーボネート樹脂発泡粒子成形体よりなる自動車用エネルギー吸収材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車衝突等の高い衝撃に対するエネルギー吸収材として各種発泡体が用いられている。この発泡体素材としては、ポリウレタンフォーム、ポリスチレン系樹脂発泡粒子成形体（以下、ＥＰＳともいう）、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体（以下、ＥＰＰともいう）等が一般に使用されている。
その中で、ＥＰＰは、リサイクル性及び軽量性の点でポリウレタンフォームより優れ、また耐熱性及び耐溶剤性の点でＥＰＳより優れるため、近年バンパー芯材や、耐側面衝突用エネルギー吸収材としてその需要が伸びてきている。
【０００３】
しかしながら、ＥＰＰは、２０℃付近でのエネルギー吸収性能は良好であるが、温度によるエネルギー吸収性能の変化が大きく、気温の高い場所や温度が高くなる部所での衝撃吸収材としては、不十分なものであった。例えば、夏場の自動車内部は８０℃以上になる箇所もあるし、また国外では、乾燥地域、熱帯地域など気温の高い地域があり、このような箇所や地域での使用には不向きである。
また、ＥＰＰは、その基材樹脂の特性から、低温衝撃吸収性も不十分であり、極寒地域などで使用する際の衝撃に対しては、充分なエネルギー吸収性能を示さない。
ＥＰＰの耐熱性及び高温下でのエネルギー吸収性能の向上を目的として、特開平２−１５８４４１号公報に、１−ブテン−プロピレンランダム共重合体樹脂の発泡粒子成形体に関する発明が開示されているが、このものは高温下でのエネルギー吸収性能は未だ十分とはいえない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、常温のみならず、８０℃でも十分な耐熱性や自動車衝突等の高い衝撃に対する耐衝撃性を有すると共に低温下でのエネルギー吸収性にも優れるリサイクル可能な発泡粒子成形体からなる自動車用エネルギー吸収材を提供することをその課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。即ち、本発明によれば、メルトフローレート（ＭＦＲ）が３〜１５ｇ／１０分のポリカーボネート樹脂を基材樹脂とし、密度が０．０８〜０．６ｇ／ｃｍ３のポリカーボネート樹脂発泡粒子成形体からなり、該成形体の８０℃における５０％圧縮時のエネルギー吸収量を該成形体の密度で除した値が３０（ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ３）／（ｇ／ｃｍ３）以上であることを特徴とする自動車用エネルギー吸収材が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の自動車用エネルギー吸収材は、ポリカーボネート樹脂発泡粒子成形体（以下、単にＰＣ発泡成形体ともいう）よりなるものである。ＰＣ発泡成形体は、ポリカーボネート樹脂発泡粒子（以下、単にＰＣ発泡粒子又は発泡粒子ともいう）の型内成形方法等により製造される。
【０００７】
前記ポリカーボネート樹脂は、炭酸とグリコール又は２価のフェノールとのポリエステル構造を有するものであり、特に芳香族基を含有するものが好ましい。具体的には、２，２−ビス（４−オキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−オキシフェニル）ブタン、１，１−ビス（４−オキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−オキシフェニル）ブタン、１，１−ビス（４−オキシフェニル）イソブタン、１，１−ビス（４−オキシフェニル）エタン等のビスフェノールから誘導される芳香族ポリカーボネート等が挙げられる。これらは耐熱性が優れている点で好ましい。
また、本発明の目的や効果を逸脱しない範囲において、その他の樹脂をポリカーボネート樹脂に添加することができる。そのような樹脂としては、アクリル系樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、スチレン系樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂等が挙げられる。
【０００８】
ＰＣ発泡粒子を得るために使用される前記発泡剤としては、揮発性発泡剤や無機発泡剤が使用できる。揮発性発泡剤としては、具体的には、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、脂肪族アルコール、脂肪族ケトン、ハロゲン化炭化水素などが挙げられる。脂肪族炭化水素としては、プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ヘキサンなどを挙げることができる。脂環式炭化水素としては、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサンなどを挙げることができる。芳香族炭化水素としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどを挙げることができる。脂肪族アルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノールなどを挙げることができる。脂肪族ケトンとしては、アセトン、メチルエチルケトンなどを挙げることができる。ハロゲン化炭化水素としては、１−クロロ−１，１−ジフロロエタン、ペンタフルオロエタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、１，１−ジフルオロエタンなどを挙げることができる。無機発泡剤としては、炭酸ガス（ＣＯ2）、窒素ガス（Ｎ2）、エアー等の無機ガスが挙げられる。また、以上に詳記した発泡剤を、単独又は二種以上混合して使用することも可能であり、例えば無機発泡剤と揮発性発泡剤のように異なった型の発泡剤の併用も可能である。なお、発泡剤の使用量は、発泡剤の種類や所望する発泡倍率によっても異なる。後者の場合については、発泡倍率によって該発泡体の密度が定まることから、主に所望する発泡体の密度によって発泡剤の使用量は決定される。
【０００９】
本発明のＰＣ発泡成形体は、ＰＣ発泡粒子の型内成形方法により製造される。その理由としては、複雑な形状でも比較的容易に製造できること、及びＰＣ発泡成形体中の密度の均一性に優れるので比較的均一な機械的物性が得られ易く、その結果、同じ密度の発泡成形体で比較すると他の方法に比べ、高圧縮強度及び高エネルギー吸収性能を実現しやすいことが挙げられる。
【００１０】
以下にＰＣ発泡粒子の型内成形方法によるＰＣ発泡成形体の製造方法について詳述する。ＰＣ発泡粒子は、前記ポリカーボネート樹脂を基材樹脂として発泡剤により発泡させて製造されるが、この製造方法としては、含浸予備発泡法や押出発泡法が用いられる。含浸予備発泡法とは、所望の大きさに造粒して得られた樹脂粒子に発泡剤を含浸させておきスチーム等の加熱により発泡粒子を得る方法である。押出発泡法とは、押出機内で基材樹脂と発泡剤を混練し、次いでこれを低圧力下に発泡させる方法であり、ストランド状に押出発泡しながらもしくは押出発泡した後に適当な長さにカットして発泡粒子とするか、又は板状或いはシート状に押出発泡した後粒状にカットして発泡粒子とする。本発明においては、前者の含浸予備発泡法が、後者の押出発泡法にみられるような発泡粒子にカット面を生ずることもなく、発泡粒子の段階での独立気泡率の低下が少ないことから好ましく用いられる。
【００１１】
含浸予備発泡法によりＰＣ発泡粒子を製造するには、発泡剤含浸性、金型への充填性等を考慮して、まずポリカーボネート樹脂を適当な大きさにリペレットする。なお、この場合、ポリカーボネート樹脂としては、ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０の試験条件２０に基づくメルトフローレート（ＭＦＲ）が３〜１５ｇ／１０分のものを用い、好ましくは４〜１０ｇ／１０分のものであり、特にその中でも、直鎖状ポリカーボネートを用いるのがよい。ＭＦＲが１５ｇ／１０分を上回ると発泡粒子の独立気泡率が低下し易く、逆に３ｇ／１０分を下回るとリペレット時に押出機への圧力負荷が過大となると共に得られる発泡粒子の独立気泡率も低下し易い。前記リペレットにより得られるペレットの重量は、０．５〜６ｍｇ、好ましくは１〜４ｍｇとするとよく、また、その長さ対直径の比Ｌ／Ｄは０．５〜２．０、好ましくは０．８〜１．２とするとよい。
【００１２】
次いで、このペレット（樹脂粒子）に耐圧容器、例えばオートクレーブ中で発泡剤を含浸させる。発泡剤としては、前記発泡剤のうち、ＣＯ2、Ｎ2、エアー等の無機系発泡剤が好ましく、ＣＯ2が特に好ましい。また、この場合分散媒が適宜用いられる。分散媒としては、通常、水が使用される。
含浸温度及び含浸圧力は高い程含浸時間は短かくてすむ。しかし、含浸温度があまり高くなりすぎると水を分散媒として使用する場合樹脂粒子の加水分解が進行し、得られる発泡粒子の発泡倍率や独立気泡率が低下するなどして好ましくない。通常、２０〜１００℃、特に３０〜８０℃の温度で含浸するのが望ましい。含浸圧力は、得ようとする発泡粒子の発泡倍率によっても異なるが、通常１０〜１００ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、より好ましくは２０〜５０ｋｇ／ｃｍ2Ｇとする。含浸時間は、１〜１２時間、より好ましくは１〜８時間とする。また、ペレット中の発泡剤量（１ｋｇの樹脂粒子中に含浸された発泡剤のモル数）は、０．５〜２．０モル／１ｋｇ樹脂、好ましくは０．８〜１．８モル／１ｋｇ樹脂とするのがよい。
【００１３】
次に、発泡剤を含浸した前記樹脂粒子をスチーム等により加熱して発泡させ、発泡粒子とする。
発泡の際のスチームの圧力は、２．５〜４．５ｋｇ／ｃｍ2Ｇが好ましく、３．０〜４．０ｋｇ／ｃｍ2Ｇが更に好ましい。２．５ｋｇ／ｃｍ2Ｇ未満では発泡粒子の発泡倍率が低すぎるものとなり、また４．５ｋｇ／ｃｍ2Ｇを超えると独立気泡率が低下する。なお、本発明の良好なエネルギー吸収性能を持つＰＣ発泡成形体を製造するには、その成形に使用される発泡粒子としては独立気泡率が８５％以上のものが好ましく、９０％以上のものがより好ましい。
本発明において好ましいＰＣ発泡成形体を得るには、この含浸予備発泡法におけるＰＣ発泡粒子の発泡倍率を低く押えることが肝要である。ちなみに、無発泡樹脂粒子から真密度が０．１３ｇ／ｃｍ3より小さいＰＣ発泡粒子を一段で製造しようとするとその独立気泡率が顕著に低下し、ＰＣ発泡成形体の物性の低下の原因となる。即ち、ＰＣ発泡成形体の８０℃における５０％圧縮時のエネルギー吸収量を該成形体の密度で除した値が３０（ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ3）／（ｇ／ｃｍ3）未満に低下する原因となる。
【００１４】
通常、密度が０．０８ｇ／ｃｍ3よりも小さいＰＣ発泡成形体を得る場合には、真密度が０．１６ｇ／ｃｍ3よりも小さいＰＣ発泡粒子を使用することが望ましい。密度が０．０８ｇ／ｃｍ3よりも小さい範囲内で本発明の好ましいＰＣ発泡成形体を得る場合には、真密度が０．１３ｇ／ｃｍ3以上の独立気泡率の高い前記ＰＣ発泡粒子を最初に製造し、その後、そのＰＣ発泡粒子に発泡剤を更に含浸させて加熱発泡させることにより得られた真密度が０．１３ｇ／ｃｍ3よりも小さい独立気泡率の高いＰＣ発泡粒子を使用することが望ましい。この場合においても、前記したように独立気泡率は８５％以上とするのが好ましく、更には９０％以上とするとより好ましい。そうすれば、ＰＣ発泡成形体の８０℃における５０％圧縮時のエネルギー吸収量を該成形体の密度で除した値を３０（ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ3）／（ｇ／ｃｍ3）以上にすることが可能となる。
この場合、含浸圧力は２０ｋｇ／ｃｍ2Ｇ未満、より好ましくは３〜７ｋｇ／ｃｍ2Ｇとする。含浸圧力が高すぎると気泡壁がつぶれて連続気泡の割合が高くなりやすい。含浸温度は８０℃以下が好ましく、より好ましくは１０〜６０℃とする。
なお、上記した発泡粒子の真の密度は、約５ｇ（４．５〜５．５ｇ）の発泡粒子を抜き取って重量を１／１００ｇまで測定し、次いでそれら発泡粒子を水没させて体積を１／１０ｃｍ３まで測定し、その重量をその体積で除すことにより算出された値である。
【００１５】
耐圧容器内で発泡剤が含浸された発泡粒子は耐圧容器内から取り出された後、更に発泡させるためにスチーム等で加熱される。耐圧容器内から取り出される際に耐圧容器内の雰囲気温度及び発泡粒子温度を十分冷却しておかないと含浸させた発泡剤が発泡粒子内から直ちに抜けてしまい、発泡力が低下してしまうか無くなってしまう。従って、これを防止するために、耐圧容器内から取り出される際の耐圧容器内の雰囲気温度及び発泡粒子温度を好ましくは４０℃以下、より好ましくは３０℃以下とする。なお、前記含浸温度については８０℃以下が好ましいとしたのは、８０℃を超えると、この冷却に時間が長くかかるためである。含浸時間は、０．５〜４０時間、より好ましくは１〜８時間とする。
また、発泡温度は低い程独立気泡率の低下が少ない。発泡の際のスチーム圧力は３．５ｋｇ／ｃｍ2Ｇ未満、特に２．５〜３．０ｋｇ／ｃｍ2Ｇが好ましい。発泡直前の発泡粒子中の発泡剤量（１ｋｇの発泡粒子中に含浸された発泡剤のモル数）は、０．５〜２．０モル／１ｋｇ樹脂が好ましく、０．５〜１．８モル／１ｋｇ樹脂が更に好ましい。
【００１６】
ＰＣ発泡成形体は、前記のようにして得られたＰＣ発泡粒子を従来公知の方法によって成形して製造される（なお、こうして得られた成形体を、発泡粒子成形体ともいう）。
本発明では、ＰＣ発泡粒子を成形金型内に充填し、スチーム加熱によって更に発泡させ粒子同士を融着一体化させてＰＣ発泡成形体とする方法が好ましく用いられる。この場合、ＰＣ発泡粒子を予め無機ガスにより加圧処理し、無機ガスを含浸させておくと、外観良好な成形体が得られる。無機ガスとしては、ＣＯ2、Ｎ2、エアーが好適に用いられる。特にＣＯ2による処理が最も短時間に処理可能であるため好ましい。含浸圧力は好ましくは１．５〜２０ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、より好ましくは２．０〜５．０ｋｇ／ｃｍ2Ｇとする。含浸圧力が２０ｋｇ／ｃｍ2Ｇを超えると、気泡壁がつぶれて連続気泡割合が高くなりやすい。含浸温度は８０℃以下が好ましく、より好ましくは１０〜６０℃とする。
【００１７】
耐圧容器内で発泡剤が含浸された発泡粒子は、耐圧容器内から取り出された後、型内に充填されてスチーム等で加熱して成形される。耐圧容器内から取り出される際に耐圧容器内の雰囲気温度及び発泡粒子温度を十分冷却しておかないと含浸させた発泡剤が発泡粒子内から直ちに抜けてしまい、発泡力が低下してしまうか無くなってしまい、良好な型内成形体が得られにくくなる。従って、これを防止するために、耐圧容器内から取り出される際の耐圧容器内の雰囲気温度及び発泡粒子温度を好ましくは４０℃以下、より好ましくは３０℃以下とする。なお、前記含浸温度については８０℃以下が好ましいとしたが、８０℃を超えると、この冷却に時間が長くかかるためである。
無機ガスとしてＣＯ2を用いる場合はその含有量は０．５〜２．０モル／１ｋｇ樹脂が好ましく、０．５〜１．８モル／１ｋｇ樹脂が更に好ましい。
前記加熱成形においては、ＰＣ発泡粒子が発泡するため連続気泡が増えることとなり独立気泡率が低下する。従って、ＰＣ発泡粒子を金型に充填後、金型内容積を減ずることによってＰＣ発泡粒子を粒子の融着に影響のない範囲まで圧縮した状態（発泡粒子間の間隙を小さくした状態）で成形用スチームを供給することにより、型内で発泡倍率があまり高くならならようにして成形するのが望ましい。なお成形スチーム圧は好ましくは３．５〜６．０ｋｇ／ｃｍ2Ｇ、より好ましくは４．０〜５．０ｋｇ／ｃｍ2Ｇとする。また、成形温度（成形スチーム圧）は、ＰＣ発泡成形体の外観や粒子の融着に影響のない範囲まで低くして成形することが望ましい。
【００１８】
本発明においては、前記のようにして得られるＰＣ発泡成形体の密度は、０．６ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは０．３ｇ／ｃｍ３以下である。成形体の密度は、成形体の重量を１／１００ｇまで測定し、次いでその成形体を水没させて体積を１／１０ｃｍ３まで測定し、その重量をその体積で除すことにより算出された値である。その密度が０．６ｇ／ｃｍ３を超えると軽量性が失われる。またその密度の下限値は、その独立気泡率や物性の点から、０．０８ｇ／ｃｍ３以上である。そして、ＰＣ発泡成形体の８０℃における５０％圧縮時のエネルギー吸収量（ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ３）を該成形体の密度（ｇ／ｃｍ３）で除した値が３０（ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ３）／（ｇ／ｃｍ３）以上、より好ましくは３１〜７０（ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ３）／（ｇ／ｃｍ３）とする。該値が３０（ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ３）／（ｇ／ｃｍ３）未満では高温下でのエネルギー吸収能力に関し、ＥＰＰに対する優位性が小さくなる。前記ＰＣ発泡成形体の密度は、使用する発泡粒子の密度と型内での発泡粒子の圧縮の程度によって調節することができる。また、前記ＰＣ発泡成形体の８０℃における５０％圧縮時のエネルギー吸収量の値を大きくするには、耐熱性の高い前記芳香族ポリカーボネート樹脂を使用し、独立気泡率の高いＰＣ発泡成形体を製造することに加え、ＰＣ発泡成形体製造後にポリカーボネート樹脂に対して可塑性を持つ発泡剤（有機揮発性発泡剤やＣＯ２等）をＰＣ発泡成形体から十分に揮散させる。このようにして、前記エネルギー吸収量を高め、そのエネルギー吸収量と成形体密度の比を所定範囲に規定することができる。
【００１９】
また、ＰＣ発泡成形体の８０℃における５０％圧縮時のエネルギー吸収量（以下、単にＥ80ともいう）を該成形体の２３℃における５０％圧縮時のエネルギー吸収量（以下、単にＥ23ともいう）で除した値は０．６以上が好ましい。この値が１に近づくほど（通常、１には至らない）高温下と常温下においてＰＣ発泡成形体のエネルギー吸収能力が変化しにくい好ましいものであることを意味する。その値が０．６未満になると、ＥＰＰに対する優位性が小さくなる。このような観点から、本発明のＰＣ発泡成形体のＥ80／Ｅ23値は０．６１以上であることがより好ましく、０．６５以上であると更に好ましい。
ＰＣ発泡成形体のＥ80／Ｅ23値を０．６以上にするためには、ＰＣ発泡成形体の原料として耐熱性の高い前記芳香族ポリカーボネート樹脂を使用すればよい。
更にまた、ＰＣ発泡成形体の独立気泡率は好ましくは５０％以上、より好ましくは５５％以上とする。
【００２０】
また、本発明のＰＣ発泡成形体は、Ｅ23を該成形体の−２０℃における５０％圧縮時のエネルギー吸収量（単位はｋｇ・ｃｍ／ｃｍ3。以下、Ｅ-20ともいう。）で除した値（Ｅ23／Ｅ-20）が０．４５以上であることが好ましい。この比が１に近づくほど（通常、１には至らない）常温下と低温下においてＰＣ発泡成形体のエネルギー吸収能力が変化しにくい好ましいものであることを意味する。その比が０．４５未満になると、ＥＰＰに対する優位性が小さくなる。このような観点から、本発明のＰＣ発泡成形体のＥ23／Ｅ-20値は０．６以上がより好ましく、０．７５以上が更に好ましい。
ＰＣ発泡成形体のＥ23／Ｅ-20値を０．４５以上にするためには、ＰＣ発泡成形体の原料として耐熱性の高い前記芳香族ポリカーボネート樹脂を使用すればよい。
【００２１】
以上のようにして得られた前記特定の性質を有するＰＣ発泡成形体からなる本発明の自動車用エネルギー吸収材は、常温はもとより、高温でのエネルギー吸収性能が高く、かつ温度変化によるエネルギー吸収性能変化が小さいことにより、気温の高い場所や地域、温度が高くなる場所や箇所で有利に使用できる。また低温下でのエネルギー吸収性にも優れるため、幅広い温度範囲で用いることができる。更には、溶融してリサイクルが可能である。
【００２２】
【実施例】
次に、本発明を実施例により更に詳細に説明する。
【００２３】
実施例１
ポリカーボネート樹脂として三菱エンプラ（株）製ポリカーボネートＳ１０００（ＭＦＲ（ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０の試験条件２０）８ｇ／１０分）を使用した。この樹脂を押出機により溶融した後ストランド状に押出し、水中に通して急冷し、ペレタイザーによりカットして、平均重量２ｍｇ／樹脂粒子、Ｌ／Ｄ＝１のペレット（樹脂粒子）とした。
次いで、この樹脂粒子１００重量部、水３００重量部及びＣＯ2４０ｋｇ／ｃｍ2Ｇを５リットルのオートクレーブに仕込み、４０℃でかく拌しながら、ＣＯ2を２時間含浸させた。２５℃まで冷却して圧力を開放し、ＣＯ2含浸樹脂粒子を得た。この樹脂粒子の水分を早急に取り除いた後、３．６ｋｇ／ｃｍ2Ｇのスチームを１０秒間接触させて発泡処理し、真密度０．２５３ｇ／ｃｍ3、独立気泡率９５％の発泡粒子を得た。なお、スチーム加熱直前の樹脂粒子のＣＯ2含浸量は１．２モル／１ｋｇ樹脂であった。
次に、該発泡粒子を乾燥した後、２３℃で、５ｋｇ／ｃｍ2ＧのＣＯ2により４時間加圧処理して更にＣＯ2を含浸させた。
こうして得られたＰＣ発泡粒子を、ＣＯ2含浸量が１．２モル／１ｋｇ樹脂の時に、容積が５０×１８０×１８０ｍｍの成形用金型内に充填し、５秒間スチームにより排気処理した後、５．０ｋｇ/ｃｍ2Ｇのスチームを１５秒間導入して成形した。冷却後、成形体を取り出し、６０℃で２４時間養生した後室温に戻してＰＣ発泡成形体を得た。
得られたＰＣ発泡成形体の密度、独立気泡率、Ｅ-20、Ｅ23、Ｅ80の各物性値は表１に示すとおりであった。
【００２４】
実施例２
実施例１と同じ樹脂を使用し、同じ操作を行ってＣＯ2含浸樹脂粒子を得た。この樹脂粒子の水分を早急に取り除いた後、３．８ｋｇ/ｃｍ2Ｇのスチームを２０秒間接触させて発泡処理し、真密度０．１６６ｇ／ｃｍ3、独立気泡率９２％の発泡粒子を得た。なお、スチーム加熱直前の樹脂粒子のＣＯ2含浸量は１．２モル／１ｋｇ樹脂であった。
次に、該発泡粒子を乾燥した後、常温下、５ｋｇ/ｃｍ2ＧのＣＯ2で４時間加圧処理して更にＣＯ2を含浸させた。
こうして得られたＰＣ発泡粒子を、ＣＯ2含浸量が１．２モル／１ｋｇ樹脂の時に、容積が５０×１８０×１８０ｍｍの成形用金型内に充填し、５秒間スチームにより排気処理した後、５．０ｋｇ/ｃｍ2Ｇのスチームを１５秒間導入して成形した。冷却後成形体を取り出し、６０℃で２４時間養生した後室温に戻してＰＣ発泡成形体を得た。
得られたＰＣ発泡成形体の各種物性値は表１に示すとおりであった。
【００２５】
実施例３
ポリカーボネート樹脂として三菱エンプラ（株）製ポリカーボネートＥ２０００（ＭＦＲ（ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０の試験条件２０）４ｇ／１０分）を使用した以外は、実施例１と同じ操作を行って、真密度０．３０７ｇ/ｃｍ3、独立気泡率９４％の発泡粒子を得た。なお、スチームの加熱直前の樹脂粒子のＣＯ2含浸量は、１．２モル／１ｋｇ樹脂であった。
次に、該発泡粒子を乾燥した後、常温下、５ｋｇ/ｃｍ2ＧのＣＯ2で４時間加圧処理して更にＣＯ2を含浸させた。
こうして得られたＰＣ発泡粒子を、ＣＯ2含浸量が１．２モル／１ｋｇ樹脂の時に、容積が５０×１８０×１８０ｍｍの成形用金型内に充填し、５秒間スチームにより排気処理した後、５．６ｋｇ/ｃｍ2Ｇのスチームを１５秒間導入して成形した。冷却後成形体を取り出し、６０℃で２４時間養生した後室温に戻してＰＣ発泡成形体を得た。
得られたＰＣ発泡成形体の各種物性値は、表１に示すとおりであった。
【００２６】
比較例１
ポリカーボネート樹脂として三菱エンプラ（株）製ポリカーボネートＳ１０００（ＭＦＲ（ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０の試験条件２０）８ｇ／１０分）を使用した。この樹脂を押出機により溶融した後ストランド状に押出し、水中に通じて急冷し、ペレタイザーによりカットして、重量２ｍｇ、Ｌ／Ｄ＝１のペレット（樹脂粒子）とした。
次いで、この樹脂粒子１００重量部、水３００重量部及びＣＯ2４０ｋｇ／ｃｍ2Ｇを５リットルのオートクレーブに仕込み、４０℃でかく拌しながら、ＣＯ2を２時間含浸させた。２５℃まで冷却して圧力を開放し、ＣＯ2含浸樹脂粒子を得た。この樹脂粒子の水分を早急に取り除いた後、４．２ｋｇ／ｃｍ2Ｇのスチームを２０秒間接触させて発泡処理し、真密度０．１０７ｇ/ｃｍ3、独立気泡率８３％の発泡粒子を得た。なお、スチーム加熱直前の樹脂粒子のＣＯ2含浸量は１．２モル／１ｋｇ樹脂であった。
次に、該発泡粒子を乾燥した後、常温下、５ｋｇ/ｃｍ2ＧのＣＯ2で４時間加圧処理して更にＣＯ2を含浸させた。
こうして得られたＰＣ発泡粒子を、ＣＯ2含浸量が１．７モル／１ｋｇ樹脂の時、容積が５０×１８０×１８０ｍｍの成形用金型内に充填し、５秒間スチームにより排気処理した後、５．２ｋｇ/ｃｍ2Ｇのスチームを１５秒間導入して成形した。冷却後成形体を取り出し、６０℃で２４時間養生した後室温に戻してＰＣ発泡成形体を得た。
得られたＰＣ発泡成形体の各種物性値は表１に示すとおりであった。
【００２７】
比較例２
ポリカーボネート樹脂として三菱エンプラ（株）製ポリカーボネートＳ３０００（ＭＦＲ（ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０の試験条件２０）１８ｇ／１０分）を使用した以外は実施例１と同じ操作を行って、真密度０．２４６ｇ/ｃｍ3、独立気泡率６５％の発泡粒子を得た。なお、スチーム加熱直前の樹脂粒子のＣＯ2含浸量は１．２モル／１ｋｇ樹脂であった。
次に、該発泡粒子を乾燥した後、常温下、５ｋｇ/ｃｍ2ＧのＣＯ2で４時間加圧処理して更にＣＯ2を含浸させた。
こうして得られたＰＣ発泡粒子を、ＣＯ2含浸量が１．２モル／１ｋｇ樹脂の時、容積が５０×１８０×１８０ｍｍの成形用金型内に充填し、５秒間スチームにより排気処理した後、５．０ｋｇ/ｃｍ2Ｇのスチームを１５秒間導入して成形した。冷却後成形体を取り出し、６０℃で２４時間養生した後室温に戻してＰＣ発泡成形体を得た。
得られたＰＣ発泡成形体の各種物性値は表１に示すとおりであった。
【００２８】
比較例３
エチレン−プロピレンランダム共重合体（融解熱量８２Ｊ／ｇ、エチレン含有量２．４重量％、融点１４６℃、ＭＦＲ（ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０の試験条件１４）１０ｇ／１０分）、発泡助剤（ほう酸亜鉛０．０５重量％）を押出機内で溶融混練し、ストランド状に押出したのち、水中に通して急冷し、ペレタイザーによりカットして、平均重量２ｍｇ／樹脂粒子、Ｌ／Ｄ＝１．５の樹脂粒子（ペレット）とした。
次いで、この樹脂粒子１００重量部、水３００重量部、カオリン０．３重量部及び界面活性剤（ドデシルベンゼンスルフォン酸ソーダ）０．００４重量部を、４００リットルのオートクレーブに仕込み、かく拌しながら１５１℃の温度で１５分間保持した後、１５６℃まで加熱し、オートクレーブにエアー３０ｋｇ/ｃｍ2Ｇを導入して同温度で１５分間保持した後、オートクレーブ内の平衡蒸気圧を保持しながらオートクレーブの一端を開放し、大気圧下に放出し、真密度０．１８５ｇ/ｃｍ3、独立気泡率９３％の発泡粒子を得た。
こうして得られた発泡粒子を容積が５０×１８０×１８０ｍｍの成形用金型内に充填し、５秒間スチームにより排気処理した後、４．０ｋｇ/ｃｍ2Ｇのスチームを１０秒間導入して成形した。冷却後、成形体を取り出し、６０℃で２４時間養生した後室温に戻してエチレン−プロピレン共重合体発泡成形体を得た。
得られた成形体の各種物性値は表１に示すとおりであった。
【００２９】
なお、前記実施例及び比較例において、得られた発泡粒子成形体の物性値の測定は下記のようにして行った。
【００３０】
［発泡粒子の独立気泡率］
発泡粒子の独立気泡率は、ＡＳＴＭ−Ｄ２８５６−７０に記載されている方法に準拠し、東芝ベックマン株式会社の空気比較式比重計９３０型を使用して測定（発泡粒子は空気比較式比重計に付属された測定器内に収容されるサンプルカップ内に約２５ｍｍの高さまで入れて測定）された発泡粒子の真の体積Ｖｘを用い、次式により独立気泡率Ｓ（％）を計算し、Ｎ＝３の平均値で求めた。
Ｓ（％）＝（Ｖｘ−Ｗ／ρ）×１００／（Ｖａ−Ｗ／ρ）
Ｖｘ：上記方法で測定された発泡粒子の真の体積（ｃｍ３）であり、発泡粒子を構成する樹脂の容積と、発泡粒子内の独立気泡部分の気泡全容積との和に相当する。
Ｖａ：測定に使用される発泡粒子を水没させて求めた発泡粒子の見掛け上の体積（ｃｍ３）。
Ｗ：測定に使用された発泡粒子の全重量（ｇ）。
ρ：発泡粒子を構成する樹脂の密度（ｇ／ｃｍ３）
［発泡粒子成形体の独立気泡率］
発泡粒子成形体の独立気泡率は、ＡＳＴＭ−Ｄ２８５６−７０に記載されている方法に準拠し、東芝ベックマン株式会社の空気比較式比重計９３０型を使用して測定（発泡粒子成形体から２５ｍｍ×２５ｍｍ×１２ｍｍのサイズに切断された成形表皮を持たないカットサンプル２個を同時にサンプルカップ内に収容して測定）された発泡粒子成形体の真の体積Ｖｘを用い、次式により独立気泡率Ｓ（％）を計算し、Ｎ＝３の平均値で求めた。
Ｓ（％）＝（Ｖｘ−Ｗ／ρ）×１００／（Ｖａ−Ｗ／ρ）
Ｖｘ：上記方法で測定された発泡粒子成形体の真の体積（ｃｍ３）であり、発泡粒子成形体を構成する樹脂の容積と、発泡粒子成形体内の独立気泡部分の気泡全容積との和に相当する。
Ｖａ：測定に使用された発泡粒子成形体の外寸から計算された発泡粒子成形体の見掛け上の体積（ｃｍ３）。
Ｗ：測定に使用された発泡粒子成形体全重量（ｇ）。
ρ：発泡粒子成形体を構成する樹脂の密度（ｇ／ｃｍ３）
［２３℃での５０％圧縮時のエネルギー吸収量（Ｅ23）］
ＪＩＳ  Ｚ０２３４に準拠して測定した歪一応力曲線から算出した。測定温度２３℃（２４時間同温度で養生後）、サンプルサイズ４０×４０×２５ｍｍ（６面カット面）、圧縮速度１０ｍｍ／分。
［８０℃での５０％圧縮時のエネルギー吸収量（Ｅ80）］
ＪＩＳ  Ｚ０２３４に準拠して測定した歪一応力曲線から算出した。測定温度８０℃（２４時間同温度で養生後）、サンプルサイズ４０×４０×２５ｍｍ（６面カット面）、圧縮速度１０ｍｍ／分。
［−２０℃での５０％圧縮時のエネルギー吸収量（Ｅ-20）］
ＪＩＳ  Ｚ０２３４に準拠して測定した歪一応力曲線から算出した。測定温度−２０℃（２４時間同温度で養生後）、サンプルサイズ４０×４０×２５ｍｍ（６面カット面）、圧縮速度１０ｍｍ／分。
なお、前記各温度下の圧縮試験における試験装置は、株式会社オリエンテック製万能試験機「テンシロンＵＴＭ III−５００」を使用した。
［Ｅ80／成形体密度］
この計算で使用された成形体密度はＥ80の測定に用いられたカットサンプルの密度である。
【００３１】
【表１】
0004442777.tif 000002
【００３２】
【発明の効果】
本発明の自動車用エネルギー吸収材は、常温はもとより、８０℃でも十分な耐熱性や自動車衝突等の高い衝撃に対する高エネルギー吸収性を有しかつ低温下でのエネルギー吸収性にも優れ、幅広い温度範囲で用いることができる。また、リサイクルも可能である。
従って、自動車用エネルギー吸収材、例えば、バンパー芯材、耐側面衝撃用パッド等として、特に寒暖差の大きい地域や温度が高くなる場所において極めて好適に用いられる。